Nghiên cứu quy trình chiếc tách PECTIN từ lá sương sâm và ứng dụng tính chất tạo màng của PECTIN trong tạo MÀNG BAO bọc quả nho

1 HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG LẦN THỨ 9 - 2014NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHIẾT TÁCH PECTIN TỪ LÁ SƯƠNG SÂM VÀ ỨNG DỤNG TÍNH CHẤT TẠO MÀNG CỦA PECTIN TRONG TẠO MÀNG B

1 HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG LẦN THỨ 9 - 2014

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHIẾT TÁCH PECTIN TỪ LÁ SƯƠNG SÂM VÀ ỨNG DỤNG TÍNH CHẤT TẠO MÀNG CỦA PECTIN TRONG TẠO MÀNG BAO

BỌC QUẢ NHO

RESEARCH PROCESS PECTIN EXTRACTED FROM GINSENG LEAF DEW AND APPLICATION OF PECTIN FILM-FORMING PROPERTIES IN FILM FORMING WRAPPED

GRAPE

SVTH: Phạm Duy Phúc, Trần Thị Vui

Lớp 12HTP1, Khoa Công Nghệ Hóa Học, Trường Cao Đẳng Công Nghệ; Email: Phucpham421@gmail.com,

Vui2810@gmail.com

GVHD: Ngô Thị Minh Phương

Khoa công Nghệ Hóa Học, Trường Cao Đẳng Công Nghệ; Email: hoiphuong01@yahoo.com.vn

Tóm lược

Đề tài “Nghiên cứu quy trình chiết tách pectin từ lá

sương sâm và ứng dụng tính chất tạo màng của pectin

trong tạo màng bao bọc quả nho” được thực hiện tại

phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, khoa

Công nghệ Hóa học, Trường Cao đẳng công nghệ và các

phòng thí nghiệm có liên quan từ 9/2014 đến 5/2015

Đề tài được thực hiện với mục tiêu nghiên cứu là tìm ra

quy trình chiết tách pectin từ lá sương sâm với hiệu quả

cao nhất và xác định một số tính chất của pectin để từ đó

làm cơ sở cho nghiên cứu và ứng dụng tính chất tạo màng

của pectin trong tạo màng bao bọc quả nho

Kết quả nghiên cứu đã xác định được một số thành

phần hóa học của lá sương sâm được thu hái ở huyện Đại

Lộc, tỉnh Quảng Nam: Nước là 68,35%; protein là

0,328%; đường khử là 5,695%; cellulose là 1,73%; pectin

tổng 16,43%

Xây dựng được quy trình chiết tách pectin từ lá sương

sâm Trong đó, nguyên liệu sử dụng là lá sương sâm khô

và dung môi là acid citric ứng với các thông số công nghệ

chiết tách: nhiệt độ là 90°c, pH là 4.5, thời gian là 70

phút, tỷ lệ nguyên liệu: dung môi là l:20 g/ml, nồng độ

acid citric là 7% Hiệu suất chiết tách đạt 16.43%

Từ khóa – ( lá sương sâm; pectin; pectin methylesterase;

cải thiện cấu trúc; khả năng tạo màng)

Abstract

The thesis "Study process pectin extracted from ginseng leaf dew and application of film-forming properties of pectin in grape wrap film forming" is performed in the laboratory of Department of Food Technology, Faculty of Chemical Engineering College of technology and other laboratories from 9/2014 to 5/2015 This study was conducted with the objective of the study is to find out the process of pectin extracted from ginseng leaf dew with the highest efficiency and determine some properties of pectin so that the basis for the study and application properties creation of pectin in film-forming membrane wrapped grape

The research results have identified some chemical ingredients of ginseng is harvested leaf dew in Dai Loc District, Quang Nam: Water is 68.35%; protein was 0.328%; reducing sugar was 5.695%; cellulose is 1.73%; 16.43% of total pectin

Built processes pectin extracted from ginseng leaf dew In particular, use of raw materials are dried ginseng leaf and dew is citric acid solvent with the extraction process parameters: temperature was 90 ° C, pH 4.5, is a 70-minute period, the proportion of Materials: solvent is l: 20g / ml, citric acid concentration of 7% Extraction efficiency achieved 16.43%

methylesterase; improve the structure, capable of producing membrane)

1 Đặt vấn đề

Để đáp ứng sự phát triển và đa dạng hoá sản phẩm

cho ngành công nghiệp thực phẩm, chất phụ gia là thành

phần chiếm một phần rất quan trọng Trong số đó, pectin

là loại phụ gia tạo cấu trúc hàng đầu trong thực phẩm

Ngoài khả năng tạo gel nổi bật, pectin còn là một

chất tạo đặc, tạo nhũ tương và ổn định rất hiệu quả Vì thế

việc nghiên cứu về pectin từ các nguồn nguyên liệu mới

sẽ tạo nên cơ sở dữ liệu quan trọng rất hữu ích phục vụ

cho quá trình khai thác, ứng dụng pectin vào các ngành

công nghiệp, đặc biệt là công nghiệp thực phẩm

Pectin là một hợp chất tự nhiên có mặt trong thành phần cấu tạo màng tế bào của các loài thực vật bậc cao, phân bố chủ yếu ở các bộ phận như quả, củ, lá, thân Trong màng tế bào, pectin có mặt ở phiến giữa (với hàm lượng cao nhất) và ở vách tế bào sơ cấp

Khả năng tạo màng của pectin là một trong những tính chất đặc thù của pectin Trên cơ sở đó màng pectin được ứng dụng làm những lớp màng mỏng để bao bọc cho quả nho một loại trái cây có giá trị dinh dưỡng cao nhưng rất dễ bị hư hỏng trong quá trình sử dụng và bảo quản

SVTH: Phạm Duy Phúc & Trần Thị Vui; GVHD: Ngô Thị Minh Phương 2

Cây sương sâm (Cissampelos pareira L var.

hirsute) thuộc loại dây leo, có thân và lá phủ lông mềm,

phân bố nhiều ở các tỉnh Nam Bộ Người dân ở các vùng

này thường dùng lá sương sâm như là rau để ăn, hoặc chế

biến ra thực phẩm dạng gel Thực phẩm dạng gel được

chế biến từ lá sương sâm có tính mát, công năng nhuận

tràng, hạ nhiệt độ cơ thể, giải độc….mang lại sức khỏe

tốt cho người sử dụng

Những nghiên cứu về thành phần pectin trong lá

sương sâm, khả năng chiết tách và sử dụng pectin của lá

sương sâm còn rất ít, đặc biệt là lá sương sâm của vùng

Miền Trung Xuất phát từ những vấn đề trên, nhóm

nghiên cứu chúng tôi đã chọn đề tài nghiên cứu của mình

là: “Nghiên cứu quy trình chiết tách pectin từ lá sương

sâm và ứng dụng tính chất tạo màng của pectin trong tạo

màng bao bọc quả nho”

2 Mục đích nghiên cứu

Mục đích chính của nghiên cứu là tìm ra quy trình

chiết tách pectin từ lá sương sâm với hiệu quả cao nhất

và xác định một số tính chất của pectin để từ đó làm cơ

sở cho nghiên cứu và ứng dụng tính chất tạo màng của

pectin trong tạo màng bao bọc quả nho

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Lá sương sâm (Cissampelos pareira L var hirsuta)

được thu hái ở huyện Đại Lộc, tỉnh Quảng Nam

2.2 Phạm vi nghiên cứu

+ Nghiên cứu trên nguồn nguyên liệu tại huyện Đại

Lộc, tỉnh Quảng Nam

+ Nghiên cứu chiết tách pectin từ lá sương sâm

+ Xác định các tính chất của pectin chiết tách

+ Ứng dụng kết quả nghiên cứu trong việc tạo màng

bao bọc quả nho

3 Phương pháp nghiên cứu

Các phương pháp này được trình bày cụ thể trong

chương 2 (Đối tượng và phương pháp nghiên cứu).

3.1 Phương pháp vật lý

Xác định hàm lượng nước trong lá sương sâm

3.2 Phương pháp hóa sinh

+ Xác định hàm lượng đường khử trong lá sương sâm

+ Xác định hàm lượng xơ trong lá sương sâm

+ Xác định hàm lượng protein trong lá sương sâm

+ Xác định hàm lượng pectin thô trong lá sương sâm

+ Xác định chỉ số DE của pectin thô

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

4.1 Ý nghĩa khoa học

+ Xác định được một số thành phần hóa học của lá

sương sâm

+ Xác định một số yếu tố công nghệ trong quá trình

chiết tách để thu nhận pectin với hiệu suất cao

4.2 Ý nghĩa thực tiễn

+Cung cấp thông tin về nguồn pectin có trong lá

sương sâm phục vụ cho quá trình khai thác, ứng dụng

pectin sau này

+ Nghiên cứu mang lại hiệu quả kinh tế, góp phần

làm đa dạng và phong phú sản phẩm thực phẩm trên thị

trường

+ Là tư liệu cần thiết cho việc đầu tư phát triển tập

trung và khai thác nguồn nguyên liệu từ lá sương sâm để

cải thiện đời sống nhân dân

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về cây sương sâm

1.1.1 Đặc điểm thực vật và phân bố

1.1.1.1 Đặc điểm thực vật của cây sương sâm

Cây sương sâm có tên khoa học là Cissampelos

pareira L var hirsuta Tên dân gian là Dây sâm lông,

thuộc họ Menispermaceae (Họ Tiết Dê).

Hình 1.1 Cây sương sâm [2].

Cây sương sâm là loài dây leo mảnh, dài 3-4 m + Thân: thân mảnh, có tua cuốn, leo bám vào cây khô hoặc cây tươi

+ Lá: Lá có phiến xoan dài 6-11cm, rộng 2-4cm, gân ở gốc 3-5, gân phụ 2-3 cặp, cuống dài 5-20mm

+ Hoa: Cụm hoa ở nách lá hay ở thân già, có lông mịn, hoa đực màu vàng, hoa cái có 6 cánh hoa, 8-9 lá noãn + Quả: Quả hạch đỏ, dài 7-10mm, rộng 6-7mm Mùa hoa quả từ tháng 6 đến tháng 12

1.1.1.2 Đặc điểm phân bố

Dây Sương sâm thường mọc trong rừng, trên núi đá vôi, tới độ cao 300m Ở Thái Lan dây xương sâm được gọi là “bai ya nang”, “yanang” hoặc “ya nang” Ở Lào gọi

là “bai yanang”

Ở Việt Nam loài dây leo này mọc hoang dại hoặc được trồng ở khắp cả nước từ Nam ra Bắc và được dùng làm thạch giải khát gọi là “Sương sâm” Do dể trồng và chế biến lá tươi dùng ngay nên được trồng và sử dụng ở khắp mọi vùng nông thôn, nhất là ở Nam Bộ

Lưu ý! Ở Trung Quốc và vùng Đông Nam Á còn có một loài dây leo có tên khoa học là Cyclea barbata (Wall.) được gọi là sương sâm rừng hay sương xâm lông có lá hình quả tim cũng có tác dụng làm thức uống và làm thuốc như cây sương sâm trơn Loài này phân bố rộng hơn loài xương sâm trơn

1.1.2 Tính dược lý của cây sương sâm

Lá sương sâm có tính mát, công năng nhuận tràng, hạ nhiệt độ cơ thể, có tính giải độc Người bệnh đái đường nên ăn loại này cho lợi tiểu Trong rễ sương sâm có alcaloid tetrandrin, isochondrodendrin, homoaromalin, linacin, magnotlorin, protoquecitol, curin Rễ sương sâm có vị đắng, tính hàn, có tác dụng giải độc, giảm đau, tan ứ, lợi tiểu, giải nhiệt, nhuận trường nhẹ

3 HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG LẦN THỨ 9 - 2014

1.1.3 Ứng dụng của cây sương sâm trong đời sống và

công nghiệp

Trong dân gian lá cây sương sâm được dùng chế biến

làm thạch giải khát Ở các nước Đông Dương đều dùng lá

sương sâm (kể cả lá non và lá già) vò nát, vắt lấy nước,

lọc bỏ xác, nhựa của lá sẽ hút nước và trương lên thành

một dạng thạch màu xanh lá cây, được pha với đường và

nước đá làm món uống giải khát khi trời nóng bức

Loại thức uống sương sâm này được người Thái gọi

là “kaeng no mai som” hay “kaeng Lao”.Người Lào gọi là

“nam yanang”

Ở Campuchia, người ta dùng lá để ăn với món lẩu

bún Samlo Lá cây xương sâm được sử dụng như là một

thành phần trong món canh chua được gọi là samlar

Machu

Người dân tộc ở Lào và Đông Bắc Thái Lan dùng lá

sương sâm nấu món canh chua với măng, ớt, muối, giấm

và đôi khi với nấm bào ngư, nấm rơm…

Trong y dược cây sương sâm với tác dụng chống sốt

rét, chống viêm, lợi tiểu, giải nhiệt, nhuận trường nhẹ Ở

Campuchia, người ta dùng lá sương sâm phối hợp với các

vị thuốc khác để chế biến thành thuốc để điều trị bệnh lỵ

Ở Thái Lan rễ sương sâm được sử dụng để điều trị bệnh

sốt

1.2 Tổng quan về pectin

1.2.1 Khái niệm

Pectin là polysaccharide phức tạp có chứa ít nhất

65% acid galacturonic được liên kết với nhau bằng liên

kết α-l,4-glycoside, trong đó một số gốc -COOH được

methoxyl hóa -CH30

Hình 1.2 Acid D –galactoronic đơn vị cấu tạo chủ yếu

của pectin [2].

Hình 1.3 Cấu tạo pectin [2].

Những nghiên cứu mới về cấu trúc phân tử pectin

cho thấy pectin có hai vùng cấu tạo chính là vùng suôn

thẳng (smooth regions) chiếm khoảng 60 - 90% khối

lượng, và vùng rậm (hairy regions) chiếm 10 - 40% khối

lượng

Pectin là một hợp chất tự nhiên có nhiều trong màng

tế bào của các loài thực vật bậc cao, phân bố chủ yếu ở các bộ phận như quả, củ, thân

Trong màng tế bào, pectin có mặt ở phiến giữa (với hàm lượng cao nhất) và vách tế bào sơ cấp

Hì

nh 1.4 Pectin trong cấu tạo của thành tế bào thực vật

[2].

Trong thực vật, pectin tồn tại ở hai dạng:

+ Protopectin: Là dạng không tan, chủ yếu ở thành tế bào + Pectin hòa tan: tồn tại chủ yếu ở dịch tế bào

+ Phân tử lượng của các loại pectin tách từ các nguồn quả khác nhau thay đổi trong giới hạn rộng 25000 –

50000 Dvc

Pectin được đặc trưng bởi các chỉ số:

+ Chỉ số methoxyl (MI): biểu hiện mức độ methyl

hóa, là phần trăm khối lượng nhóm methoxyl (-OCH3) trên tống khối lượng phân tử

+ Chỉ số ester hóa (DE): thể hiện mức độ ester hóa

của pectin, là tỉ lệ phần trăm về số lượng của các gốc acid galactoronic được ester hóa trên tổng số lượng gốc acid galacturonic có trong phân tử

1.2.2 Phân loại Pectin

Hiệp hội hóa học Mỹ (American Chemical Society) phân loại các hợp chất pectin thành 3 loại: Acid pectic, Acid pectinic, Pectin (Polygalacturonate)

Dựa trên mức độ este hóa, trong thương mại chia pectin thành 2 loại:

+ Pectin methoxyl hóa cao (High Methoxyl Pectin -HMP): DE > 50%

+ Pectin methoxyl hóa thấp (Low Methoxyl Pectin -LMP): DE < 50 %

1.2.3 Tính chất của Pectin

Pectin được xem là một trong những chất phụ gia thực phẩm an toàn và được chấp nhận nhiều nhất, và điều này được chứng minh bởi hàm lượng ADI cho phép là

“không xác định” được ban hành bởi tổ chức JFCFA (Joint Food Expert Committee), SCF (Scientific Committee for Food) ở liên minh châu Âu và GRAS (Generally Regarded).

+ Mã hiệu quốc tế của pectin là E440.

+ Pectin tinh chế có dạng bột màu trắng, màu xám nhạt + Là chất tạo keo hút nước và rất dễ tan trong nước, không tan trong ethanol.

+ Khả năng tạo gel và tạo đông, khi có mặt acid và đường.

+ Pectin tự do mất khả năng tạo đông khi có mặt đường

Vì vậy để duy trì khả năng tạo gel của pectin hòa tan cần chú ý tránh môi trường kiềm hoặc tác dụng thủy phân của enzyme pectinase để thủy phân pectin, giảm độ nhớt.

SVTH: Phạm Duy Phúc & Trần Thị Vui; GVHD: Ngô Thị Minh Phương 4

+ Còn đối với pectin hòa tan thì dưới tác dụng của

enzyme pectinase sẽ biến thành acid pectinic (thường

dưới dạng muối Ca và Mg) và các chất đơn giản khác

như rượu methylic, acid acetic, arabinose, galactose.

+ Pectin hòa tan khi bị tác dụng của chất kiềm loãng hoặc

enzyme pectinase sẽ giải phóng nhóm methyl dưới dạng

rượu methylic, polysaccharide còn lại khi đó gọi là acid

pectin tự do, nghĩa là chứa acid polygalacturonic Acid

pectin có thể tạo nên dạng muối canxi pectat, chất này

chuyển thành dạng kết tủa dễ dàng, do đó được dùng để

định lượng các chất pectin.

+ Pectin lấy từ nguồn gốc khác nhau thì khả năng tạo gel

cũng khác nhau.

1.2.4 Sự phân bố của Pectin trong tự nhiên

Pectin có nhiều trong củ, quả, lá và thân cây Hàm

lượng pectin trong các loại rau quả là khác nhau

Pectin có nhiều trong các loại trái cây, loại quả có

múi như chanh, cam, bưởi Theo nghiên cứu của Aehle

(2004) thì hàm lượng pectin và mức độ ester hóa trong

một số loại trái cây như sau:

Bảng 1.1 Thành phần pectin và mức độ ester hóa

của pectin ở một số loại trái cây [1].

1.3 Tổng quan về các phương pháp chiết tách pectin

Hiện nay có 3 phương pháp chiết tách pectin được sử

dụng phổ biến: chiết pectin bằng nước, axit và enzyme

Chiết pectin bằng nước và axit được sử dụng hơn cả về

mặt kinh tế, còn phương pháp sử dụng enzyme để chiết

tách pectin ít được sử dụng vì giá thành enzyme rất đắt,

không khả thi về mặt kinh tế nên ít được sử dụng trong

khai thác pectin từ các nguồn nguyên liệu thực vật

1.3.1 Chiết tách pectin bằng axit

Quá trình chiết tách pectin được thực thiện ở nhiệt độ

500C, trong thời gian 60 phút Nguyên liệu thực vật được

nghiền nhỏ Tỉ lệ giữa nguyên liệu và dung môi theo tỉ lệ

1:6 Dung môi sử dụng cho quá trình chiết tách là axit

citric 1% (pH =2,2 ± 0,01) và hỗn hợp có pH=2,80 ±

0,01 Nước khử ion đã được sử dụng trong suốt quá trình

chiết tách pectin [7]

Hỗn hợp nguyên liệu và dung môi (axit citric 1%)

được gia nhiệt tới 500C trong 60 phút Sau đó hỗn hợp

được làm lạnh tới 200C trong bể nước đá Tiến hành ly

tâm để loại bỏ bã Nhiệt độ cho quá trình ly tâm là 40C

Sau khi tiến hành loại bỏ bã dịch trích ly pectin sẽ được

đem đi kết tủa để thu nhận pectin Sử dụng cồn lớn hơn

800 để kết tủa pectin Chú ý thời gian để kết tủa pectin 30

phút Sau đó lọc chân không để thu nhận pectin ướt đem

sấy và nghiền thành bột ta thu được pectin thô [1][7]

Hình 1.5 Sử dụng cồn để kết tủa pectin [6] 1.3.2 Chiết pectin bằng nước

Dung môi được sử dụng ở đây là nước Việc khai thác được thực hiện trong một cốc nước với nhiệt độ 25ºC trong 30 phút Tỉ lệ giữa nguyên liệu/nước là 1: 4 (tức là 200 g nguyên liệu nghiền trộn với 800 mL nước

pH hỗn hợp là 3,6 ± 0,01 Quá trình thu nhận pectin giống như phương pháp sử dụng axit để chiết tách pectin Đều sử dụng cồn lớn hơn 800 để kết tủa pectin [1] [7]

1.3.3 Chiết tách pectin bằng enzym

Việc khai thác pectin từ các nguồn nguyên liệu được tiến hành tại 25ºC trong thời gian 30 phút Với một nồng

độ Celluclast trung bình (1,05 ml enzym / kg nguyên liệu)

Khác với phương pháp sử dụng axit và nước, chiết tách pectin bằng enzym không sử dụng nước để pha loãng trong suốt quá trình Hỗn hợp có pH =3,50 ± 0,05[1][7]

1.4 Tổng quan về màng pectin

1.4.1 Đặc điểm của màng pectin

Màng pectin thuộc nhóm màng polysaccharide Nhóm màng polysaccharide gồm: màng alginate, carrageenan và các dẫn xuất, dextrin, pectin và tinh bột

…vv

Thuận lợi chính của màng pectin là tính ổn định cấu trúc của nó, khả năng làm chậm sự trao đổi oxy, nó không có tác dụng trao đổi nước

Ví dụ: màng pectin có thể bảo vệ thực phẩm từ quá trình oxy hoá lipid và mùi hôi ban đầu

Hình 1.6 Khả năng tạo màng của pectin [6] 1.4.2 Phương pháp tạo màng pectin

5 HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG LẦN THỨ 9 - 2014

1.4.2.1 Phương pháp đúc dung môi

Là phương pháp thường được sử dụng để tạo thành

màng bọc thực phẩm ăn được từ pectin Các loại thiết bị

có sẵn cho đúc dung môi tạo màng gồm đúc tấm lô, màng

bọc liên tục trong phòng thí nghiệm Vì cho hiệu quả cao,

giảm chi phí tiêu tốn Các phương pháp được sử dụng

phổ biến nhất cho hình thành màng bao bọc mẫu

Thiết bị tinh vi hơn có thể sản xuất màng pectin lớn

hơn bởi máy móc tiên tiến để có độ dày cố định

Các thông số ảnh hưởng đến chất lượng của màng là

tốc độ dòng chảy và thời gian sấy [1] [4]

1.4.2.2 Phương pháp đùn

Là phương pháp thay thế cho phương pháp đúc dung

môi, trong đó sử dụng nhiệt độ cao và cắt để làm tan chảy

các polysaccharide, phun ra các pectin để tạo thành các

màng

Ưu điểm của phương pháp đùn là phun ra nhanh hơn

và đòi hỏi ít năng lượng hơn, do đó thực tế hơn Phương

pháp đùn làm giảm thời gian và năng lượng, giảm chi phí

tăng tính cạnh tranh Thường đùn tấm bằng máy đùn hai

trục vít Các kích thước của máy đùn và hoạt động cho

phép đủ điều kiện nhiệt độ biến tính và liên kết ngang của

pectin Tuy nhiên màng bao bọc có màu nâu là do phản

ứng Maillard xảy ra trong thời gian dài, nhiệt độ đùn cao

(1300C) [4]

1.4.2.3 Phương pháp kéo sợi tạo màng

Phương pháp kéo sợi tạo màng là phương pháp phổ

biến nhất được sử dụng bởi các nghành công nghiệp dệt

để tạo thành sợi [4]

1.4.2.4 Phương pháp tạo màng ăn được

Màng ăn được được hình thành bằng cách sử dụng

cùng một quy trình và theo cùng một cơ chế liên kết với

dung môi Một dung dịch loãng là pectin, áp dụng cho

các bề mặt của sản phẩm thực phẩm, và các hình thức lớp

phủ sau khi bốc hơi của dung môi

Phương pháp tiêu biểu để hình thành một lớp phủ

bao gồm quét, bay hơi, phun màng và nhúng

Quét là một phương pháp được sử dụng bởi cả hai

nghành công nghiệp dược phẩm và bánh kẹo Các

phương pháp lớp phủ là được đúc ra hoặc phun vào luân

phiên, yêu cầu của quá trình tạo màng là không khí, hoặc

môi trường xung quanh có nhiệt độ cao để làm khô

màng

Màng phủ kiểu tầng sôi là một phương pháp được sử

dụng phổ biến trong công nghiệp dược phẩm để làm lớp

áo bọc viên thuốc Lin và Krochta (2006) sơn phủ bằng

phương pháp phun thì sau khi sấy hình thành lớp màng

phủ Phương pháp phun màng phủ được sử dụng nhiều để

tạo thành lớp phủ thực phẩm, có khả năng sử dụng nhiều

ứng dụng Phương pháp phun tạo màng thường được ứng

dụng khi bề mặt cần tạo màng phải lớn [4]

Nhúng là phương pháp thích hớp cho việc tạo màng

lương thực

1.4.2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất của màng

pectin

a) Điều kiện sấy

Nhiệt độ không khí, luồng không khí, độ ẩm tương

đối và lượng màng sấy….ảnh hưởng đến tính chất của

màng như khả năng kéo sợi màng, tính dẻo dai của màng

Tùy theo phương pháp sấy khác nhau mà tính chất

của màng thay đổi

b) Liên kết ngang Trong quá trình đúc màng , dung môi là nước thì sự tạo màng thông qua tương tác điện , liên kết hydro, liên kết Van der Waals, lực tương tác giữa các mạch pectin ,

có tính thuận nghịch Nên ảnh hưởng đến tính chất của màng Ví vậy để tạo ra nhiều liên kết thì trong quá trình tạo màng ta cần có dung môi, chất làm dẻo để biến tính pectin

c) Cường độ ion Các tính chất của màng pectin bị ảnh hưởng bởi độ hòa tan của pectin trong một số dung môi nhất định Ví

dụ tăng độ hòa tan của pectin trong nước có thể cải thiện

và làm tăng tính dẻo dai của màng Tương tự để nâng cao khả năng chống thoát ẩm của màng bằng cách làm giảm

độ hòa tan của pectin trong nước Để thay đổi độ hòa tan của pectin trong nước bằng cách thay đổi cường độ ion

1.4.3 Ứng dụng màng pectin trong thực phẩm 1.4.3.1 Màng pectin giúp cải thiện bề mặt sản phẩm

Đối với một số loại kẹo như chocolate nhân đậu phộng, kẹo dẻo người ta thường phủ lên bề mặt một lớp shellac để tạo bóng, tránh trầy xướt khi kẹo cọ xát vào nhau

1.4.3.2 Màng tạo vị

Màng tạo vị có thể chia thành hai loại cơ bản sau: một loại có vị tương tự như sản phẩm, góp phần tăng cường hương vị cho sản phẩm; một loại có vị tương phản với sản phẩm, tạo cảm giác mới lạ cho sản phẩm Nếu màng được ứng dụng để kéo dài hạn sử dụng thì màng tạo vị sẽ nhanh chóng giải phóng mùi vị khi thực phẩm được đưa vào miệng, ứng dụng này thường được ứng dụng trong sản xuất dược nhằm che đậy những vị không mong muốn

1.4.3.3 Màng ngăn oxy

Về đặc tính ngăn oxy, màng pectin có thể sánh ngang với các màng khác Bằng cách tạo màng ngăn giữa oxy không khí và thực phẩm thì có thể kéo dài hạn sử dụng Màng này rất có ý nghĩa đối với các thực phẩm có hàm lượng dầu cao Vì các thực phẩm này dễ bị ôi do oxy hóa

và làm rút ngắn hạn sử dụng Đối với các sản phẩm có màu và mùi tan trong chất béo cũng sẽ được hạn chế mất mát khi có màng ngăn oxy vì các màu mùi này dễ bị oxy hóa

1.4.3.4 Màng ngăn khuẩn

Màng pectin có thể cản trở sự phát triển của vi sinh vật trên bề mặt thực phẩm Việc giới hạn được sự phát triển của vi khuẩn quyết định hạn sử dụng của thực phẩm

1.4.4 Bảo quản nho bằng phương pháp tạo màng bao bọc bằng pectin

1.4.4.1 Đặc điểm của quả nho

Quả nho có tên tiếng Anh là Rape- là một loại trái

cây giàu dinh dưỡng, giàu vitamin và khoáng chất có vị ngọt, dễ chuyển hóa trong cơ thể Thông thường 100g nho chứa khoảng 4mg vitamin nhóm B và các chất khoáng vi lượng cần thiết cho cơ thể như kali, lưu huỳnh, sắt… Nho được coi là loại quả quý dùng để chế biến các món ăn và đồ uống ngon

SVTH: Phạm Duy Phúc & Trần Thị Vui; GVHD: Ngô Thị Minh Phương 6 Trong trái nho chứa khoảng 65-85% nước, 10-33%

đường (glucose và fructose), phlobaphene, axit silicic,

anin, axit chanh, axit formic, pectin, muối kali…[5]

Nho có rất nhiều tác dụng như: tăng cường sức đề

kháng, chống lão hóa, tốt cho tim mạch có tác dụng thải

độc tố… từ lâu nho đã được chứng minh là một loại quả

chứa nhiều chất bổ có lợi cho sức khỏe Ngoài ra nho còn

được sử dụng là nguyên liệu để chế biến các loại thức

uống ngon, trong đó nổi tiếng là rượu vang nho- một loại

đồ uống được ưa chuộng ở hầu hết hết quốc gia trên thế

giới

Hình 1.7 Quả nho [5].

1.4.4.2 Bảo quản nho bằng phương pháp tạo màng bao

bọc bằng pectin

Nho là một loại thực phẩm rất bổ dưỡng và giàu giá

trị Thành phần chính của nho là 65-85% nước, 10-33%

là đường đây là những thành phần rất dễ bị mất mát nếu

để lâu, khiến nho dễ bị hư hỏng, thối nát và dập nát Điều

này gây ảnh hưởng đến chất lượng và giá trị dinh dưỡng

của nho Chính vì vậy việc bảo quản nho là một vấn đề

rất cấp thiết và quan trọng [5]

Bảo quản nho bằng phương pháp tạo màng sinh học

bằng pectin là phương pháp tạo lớp áo mỏng bao quanh

quả nho, đây là lớp màng ngăn cản quá trình bốc hơi

nước trong quả, ngăn cản sự xâm nhập và phát triển của

vi sinh vật Đặc biệt lớp màng này vừa có thể ăn trực tiếp

vừa nâng cao giá trị sử dụng của nho Vì pectin là một

trong những chất giúp ngăn ngừa các tế bào ung thư

1.5 Tình hình nghiên cứu pectin và cây sương sâm

trên thế giới và trong nước

1.5.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới về pectin và

cây sương sâm

Các nghiên cứu trên thế giới về quá trình chiết tách

và xác định tính chất của pectin từ các loại nguyên liệu

khá phổ biến nhưng từ nguyên liệu lá còn rất hạn chế

Các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào việc khai thác tính

dược lý của cây sương sâm

Trên thế giới có nhiều nghiên cứu về pectin như:

- Công trình nghiên cứu về chỉ số pectin do ông

Padivalet al (năm 1979), nghiên cứu này được hỗ trợ bởi

CONICET (Consejo Nacional de Investigaciones

Cientificas y Tecnologicas) và Universidad Nacional del

Sur, Argentina (Planta Piloto de Ingenieria Quimica

(UNS-CONICET) Camino “La-Carrindanga” Km 7.CC

717 (8000) Bahia Blanca Argentina)

- Các nhà khoa học thuộc Viện Nghiên cứu Thực phẩm Anh mới đây phát hiện ra một loại sợi gọi là pectin trong phần lớn rau quả tươi, có thể ngăn chặn nguy cơ phát triển ung thư Sau khi nghiên cứu tác dụng của pectin trong phòng thí nghiệm, nhóm chuyên gia, do giáo

sư Vic Morris dẫn đầu

- Hội thảo quốc tế lần thứ hai về Pectins và Pectinaza được tổ chức bởi Đại học Wageningen và Trung tâm nghiên cứu và được tổ chức tại Rotterdam, ngày 06-10 tháng 5 năm 2011

- Nghiên cứu công nghệ chiết xuất pectin từ Artocarpus heterophyllus lam Được nghiên cứu bởi Guo Fei-yan, JI Ming-hui, SHU Huo-ming, Chen Jing, Chen Yi-nan (Khoa Hóa, Đại học Hải Nam bình thường, chính Lab của Hert Hóa Dược phẩm nhiệt đới của tỉnh Hải Nam, Trung Quốc)

1.5.2 Tình hình nghiên cứu trong nước về pectin

- Công trình nghiên cứu thu nhận pectin từ phế liệu quả bưởi và ứng dụng để sản xuất mứt xoài đông do hai sinh viên Võ Thị Xuân Hạ - Trương Thị Thu Hà Trường Cao đẳng công nghệ, năm 2010

- Nghiên cứu thu nhận pectin từ vỏ cà phê do tác giả Bùi Anh Võ và Nguyễn Đức Lượng, trường Đại học Tôn Đức Thắng và trường Đại học Bách khoa, ĐHQG-HCM, năm 2009

- Nghiên cứu pectin và quy trình sản xuất bột thạch

từ lá sương sâm do tác giả Trình Liên Vy, Đại học Đà Nẵng thực hiện, kết quả đã xác định được các thành phần của lá sương sâm và xây dựng được quy trình sản xuất bột thạch từ lá sương sâm

- Nghiên cứu thu nhận pectin từ vỏ cà phê do tác giả Bùi Anh Võ-Trường ĐH Tôn Đức Thắng và Nguyễn Đức Lượng- ĐH Bách Khoa, ĐHQG-HCM thực hiện, kết quả đã xác định được thành phần trong vỏ cà phê và xây dựng được quy trình chiết tách pectin từ vỏ cà phê với hiệu suất cao nhất

Việc xác định thành phần hóa học cũng như nghiên cứu quá trình chiết tách pectin từ lá sương sâm vẫn còn khá hạn chế ở nước ta

Với những lý do trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu pectin trong lá sương sâm để từ đó ứng dụng những tính chất của pectin vào thực tiễn cuộc sống

7 HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG LẦN THỨ 9 - 2014

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG

PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Nguyên liệu

Đối tượng nghiên cứu là lá sương sâm được thu hái

tại huyện Đại Lộc, tỉnh Quảng Nam

Nho được mua tại chợ Thanh Bình- Đà Nẵng, chọn

những quả nho có độ chín đồng đều, không bị hư hỏng

dập nát

2.1.2 Hóa chất

Những hoá chất sử dụng trong nghiên cứu này là

những hoá chất được mua của hãng Merk và Trung

Quốc Các dụng cụ và hóa chất thuộc trường cao đẳng

công nghệ Đà Nẵng

2.1.3 Dụng cụ và thiết bị dùng trong nghiên cứu

Tủ sấy, lò nung, máy đo độ ẩm bột, máy xác định

hàm lượng protein, Bx kế và các thiết bị, dụng cụ thủy

tinh trong phòng thí nghiệm thuộc trường cao đẳng công

nghệ Đà Nẵng

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp vật lý

Xác định hàm lượng nước trong lá sương sâm tươi

Nguyên tắc: Phương pháp này dựa vào việc loại bỏ các

phân tử nước ở trạng thái tự do trong nguyên liệu lá

sương sâm bằng cách cho tiếp xúc với nhiệt độ cao lúc đó

quá trình bay hơi nước trong nguyên liệu sẽ diễn ra, để từ

đó tính ra được hàm lượng nước trong nguyên liệu lá

sương sâm tươi

2.2.1.1 Chuẩn bị

Lá sương sâm tươi được thu hái tại xã Đại Hưng,

huyện Đại Lộc, tỉnh Quảng Nam và được bảo quản trong

ngăn lạnh để đảm bảo giữ nguyên các tính chất của lá

sương sâm

Cân chính xác 100g lá sương sâm tươi, sai số cho

phép 0,01 gam Nguyên liệu lá sau khi cân, được trải

thành những lớp mỏng trên khung lưới sắt để cho vào tủ

sấy

2.2.1.2 Cách tiến hành

Sử dụng thiết bị sấy ở đây là tủ sấy

Hình 2.1 Tủ sấy [6].

Chú ý: Trước khi sấy phải khởi động tủ sấy trước khi

cho nguyên liệu vào sấy Điều chỉnh nhiệt độ của tủ sấy

tới 600C (không sấy ở nhiệt độ quá cao lúc đó sẽ làm lá

sương sâm bị cháy khét và mạch pectin sẽ bị đứt gãy),

thời gian sấy điều chỉnh 2 ngày (đây không phải là thời

gian sấy khô lá) Sấy lá đến khối lượng không đổi, quá

trình sấy chỉ dừng lại khi chênh lệch khối lượng sấy giữa hai lần sấy liên tiếp không quá 0.05g

Hàm lượng nước trong lá sương sâm tươi được xác định theo công thức:

Trong đó:

W(%) là hàm lượng nước có trong lá sương sâm tươi

m0: là khối lượng lá sương sâm trước khi sấy (gam) m: là khối lượng lá sương sâm sau khi sấy đến khối lượng không đổi (gam)

Kết quả xác định hàm lượng nước trong lá sương sâm tươi xem ở mục 1.1 mục phụ lục

2.2.2 Phương pháp hóa sinh

2.2.2.1 Xác định hàm lượng đường khử trong lá sương sâm

Hàm lượng đường khử được xác định theo phương pháp Bectoren-Luxixun Phương pháp này xác định đường khử chính xác trong khoảng từ 1-4 mg

Nguyên tắc chung của phương pháp Bectoren-Luxixun: trong môi trường kiềm các đường khử glucoza, fructoza, mantoza có thể dễ dàng khử oxit đồng (II) thành oxit đồng (I) ( Cu2+ Cu1+ ) dưới dạng kết tủa màu đỏ và qua đó tính được lượng đường khử Để định lượng đường khử thường dùng thuốc thử Folin (dung dịch) Thuốc thử này là hỗn hợp (1:1) của hai dung dịch: sulfat đồng (Folin I); kiềm của muối secnhet-muối kalinatri tactrat kép (Folin II)

Khi trộn 2 dung dịch với nhau thì xảy ra phản ứng giữa chúng theo hai giai đoạn, đầu tiên tạo thành kết tủa hydroxit đồng xanh da trời:

CuSO4 + 2 NaOH Cu(OH)2+ Na2SO4

Sau đó, Cu(OH) tác dụng với muối secnhet tạo thành muối phức hòa tan và dung dịch có màu xanh thẫm Như vậy là muối secnhet có tác dụng giữ cho ion

Cu2+ trong môi trường kiềm không bị kết tủa dưới dạng Cu(OH)2 Muối phức trên là một hợp chất không bền vì thế, các đường có chứa nhóm chức andehyt hoặc xeton dễ dàng khử Cu2+ thành Cu1+ tạo ra kết tủa oxit đồng (I) màu

đỏ và bản thân đường bị oxy hóa khi cho dung dịch đường tác dụng với dung dịch Folin

Để định lượng oxit đồng (I) tạo thành, trước hết oxy hóa nó bằng sulfat sắt ba (III) hoặc bằng sulfat kép sắt-amôn trong môi trường axit sulfuric Khi ấy đồng một sẽ

bị oxy hóa trở lại đồng hai (II) còn sắt ba (III) bị khử thành sắt hai (II):

Cu2O + Fe2(SO4)3 + 4H2SO4 2CuSO4 + 2FeSO4 +H2O Tiếp đó, lượng sắt hai tạo thành được xác định bằng cách oxy hóa nó nhờ dung dịch KMnO4 chuẩn độ trong môi trường axit:

10 FeSO4 + 2 KMnO4 + 8 H2SO4 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

Theo lượng pecmanganat tiêu tốn trong định phân tính lượng oxit đồng một và từ đó, tính hàm lượng trong dung dịch bằng cách tra bảng tỷ lệ giữa lượng đồng và đường khử của Bectơran

a) Chuẩn bị

Hóa chất cần dùng:

(1) dung dịch NaCO bão hòa

SVTH: Phạm Duy Phúc & Trần Thị Vui; GVHD: Ngô Thị Minh Phương 8 (2) dung dịch Pb(NO3)2 hoặc Pb(CH3OO)2-10%

(3) dung dịch Na2SO4 bão hòa

(4) dung dịch Folin I : CuSO4.5H2O-40% (40 gam

CuSO4.5H2O trong 1000 gam nước cất)

(5) dung dịch Folin II: cân 53 gam glyxerin hòa tan trong

1 lít dung dịch KOH 15%, lắc đều

(6) dung dịch Fe2(SO4)3 trong axit sunfuric: Hòa tan

50gam Fe2(SO4)3 và 200g H2SO4 đậm đặc ( d= 1,84)

trong nước cất cho tới 1lít dung dịch

(7) dung dịch KMnO4 N : cân 1.06gam KMnO4, hòa

tan trong 1 lít nước cất đun sôi Nồng độ của KMnO4 xác

định bằng axit oxalic ít nhất sau một ngày

b) Cách tiến hành

- Chuẩn bị dung dịch thí nghiệm:

Nguyên liệu sử dụng ở đây là lá sương sâm đã được

nghiền nhỏ Cân 2gam bột lá sương sâm cho vào bình tam

giác 250ml, thêm vào đó 100ml nước cất, đun cách thủy ở

75-800C trong 35-40 phút Kết tủa protein và các tạp chất

bằng dung dịch chì nitrat 10% (2-5 ml) Sau đó loại bỏ chì

nitrat bằng dung dịch Na2SO4 bão hòa (3-5ml), thêm với

lượng vừa đủ để kết tủa hoàn toàn chì nitrat dư Đun cách

thủy hỗn hợp ở 600C trong 10 phút Sau đó lọc hỗn hợp

vào bình định mức 100ml thu được dung dịch đường phân

tích

- Tiến hành thí nghiệm:

Lấy vào bình nón dung tích 250ml một lượng 10ml

dung dịch thí nghiệm Thêm 10ml dung dịch Folin (5ml

dung dịch Folin I và 5ml dung dịch Folin II) Đun sôi hỗn

hợp đúng 3 phút- tính từ khi xuất hiện bọt nước đầu tiên

Sau khi đun sôi, dung dịch vẫn phải có màu xanh biếc đặc

trưng

Sau đó lọc chất lỏng màu xanh bằng phếu lọc xốp

chuyên dùng để định lượng đường, rửa bình và phếu lọc

bằng nước nóng 3-4 lần Cần chú ý giữ sau cho phần lớn

kết tủa 0xit đồng (I) nằm lại trong bình nón và sao cho kết

tủa Oxit đồng trên phễu lọc cũng như ở trong bình nón

luôn luôn phủ bởi một lớp nước nóng tránh cho Cu2O bị

oxi hóa bởi oxi không khí Hòa tan kết tủa Oxit đồng I

bằng cách cho lượng nhỏ 5ml dung dịch Sắt III Sunfat

trong môi trường H2SO4 vào bình nón có chứa kết tủa

Cu2O và chuyển sang phễu lọc Sau đó định phân dung

dịch bằng KMnO4 N cho đến khi xuất hiện màu hồng

nhạt không mất trong 20-30 giây Biết được lượng

KMnO4 N dùng trong định phân, tra bảng suy ra lượng

đường có trong mẫu dung dịch thí nghiệm Song song làm

một thí nghiệm kiểm chứng, thay dung dịch đường bằng

nước cất [1]

Hàm lượng đường khử tính theo công thức sau:

Trong đó:

X: là hàm lượng đường khử (%)

a : lượng glucose ứng với lượng (ml) KMnO4

Bectoren-Luxixun N chuẩn mẫu thí nghiệm trừ đi lượng KMnO4

N chuẩn mẫu kiểm chứng (tra bảng)

V: dung tích bình định mức (ml)

V1: lượng dung dịch thử lấy để xác định đường khử (ml) m: lượng mẫu vật (gam)

100: hệ số chuyển thành mg

Để xác định tham số a trong công thức ta sẽ tra bảng kiểu Bectoran xem ở mục 1.2 mục phụ lục Kết quả xác định hàm lượng đường khử trong lá sương sâm tươi xem

ở mục 1.3 mục phụ lục

2.2.2.2 Xác định hàm lượng xơ trong lá sương sâm

Nguyên tắc: Phương pháp này dựa vào việc loại bỏ các thành phần có mặt trong mẫu chất xơ bằng các phản ứng thủy phân với axit và kiềm Phần dư còn lại của mẫu không bị thủy phân sau khi rửa sạch sẽ được cân lại để xác định hàm lượng chất xơ

a) Chuẩn bị

(1) Etanol 96%

(2) Dung dịch HCl 1 %

(3) Dung dịch axit sunfuric 1,25%: Hòa 6,45gam H2SO4

96% vào 500ml nước cất

(4) Dung dịch KOH 1.25%: Hòa 6,25gam KOH vào 500ml nước cất

b) Cách tiến hành Cân 5 gam (m0) bột lá sương sâm cho vào cốc dung tích 500ml Thêm 200ml dung dịch H2SO4 1,25% Đun sôi mẫu 30 phút Đung đến sôi, hạ nhiệt độ vừa phải Thêm nước cho đến vạch ban đầu Sau khi kết thúc đun sôi, để yên cốc thêm 5 phút nữa để các chất rắn lắng xuống Lọc lấy phần rắn và rửa 2-3 lần bằng nước cất nóng Nên sử dụng phễu lọc có tấm sứ xốp đường kính 7-10cm

Sau khi lọc và rửa xong, tiếp tục đun sôi phần dư 30 phút trong dung dịch KOH 1,25% với các điều kiện tương

tự như quá trình thủy phân bằng axit Phần bay hơi được làm đầy trở lại bằng nước cất nóng và lọc lấy phần chất

xơ không tan bằng máy lọc chân không, rửa lại 2-3 lần bằn nước cất nóng Dùng nước cất có bổ sung 2-3 giọt dung dịch HCl loãng trán chất xơ vào giấy lọc đã được cân trước Chất xơ trên giấy lọc sẽ được rửa lại bằng nước nóng, etanol và ethyl ether

Sau đó sấy khô ở 1050C đến khối lượng không đổi Sau khi làm nguội ở bình hút ẩm cân lượng xơ thu được (m1)

Sau khi sấy xong đem cặn nung ở nhiệt độ 5250C cho đến khối lượng không đổi Quá trình nung kết thúc khi chêch lệch khối lượng giữa hai lần nung liên tiếp không quá 0,001g Làm nguội ở bình hút ẩm cân lượng tro còn lại (m2) [1]

Hàm lượng chất xơ được xác định theo công thức:

Trong đó: X(%) là hàm lượng chất xơ

m0 là mẫu vật (gam)

9 HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG LẦN THỨ 9 - 2014

m1 là khối lượng cặn sau khi sấy (gam)

m2 là khối lượng tro sau khi nung (gam)

Kết quả xác định hàm lượng xơ trong lá sương sâm

xem ở mục 1.4 mục phụ lục

2.2.2.3 Xác định hàm lượng protein trong lá sương sâm

[1].

Hàm lượng Nito tổng trong lá sương sâm được xác

định theo phương pháp Ken-dan (Kjeldahl)

Nguyên tắc: Khi đốt nóng vật phẩm đem phân tích

với H2SO4 đậm đặc, các hợp chất hữu cơ đều bị oxi hóa,

cacbon và hiro tạo thành CO2 và H2O Còn nitơ, sau khi

được giải phóng ra dưới dạng NH3, kết hợp với H2SO4 tạo

thành (NH4)2SO4 tan trong dung dịch:

2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4

Đuổi amoniac khỏi dung dịch bằng một lượng dư axit

Boric (H3BO3)

(NH4)2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O + 2NH3

2NH4OH + 4H3BO3 (NH4)B4O7 + 7H2O

Định phân lượng tetraborat amôn tạo thành bằng

dung dịch H2SO4 chuẩn qua đó dễ dàng tính được lượng

nitơ có trong mẫu vật

(NH4)B4O7+ H2SO4 + 5 H2O (NH4)2SO4 + 4 H3BO4

a) Chuẩn bị hóa chất

(1) H2SO4 đậm đặc

(2) NaOH 30-40%

(3) K2SO4 tinh thể

(4) CuSO4 tinh thể

(5) Dung dịch H3BO3 5%

(6) Chỉ thị hỗn hợp [2/1] của 2 dung dịch metyl đỏ 0,1%

trong rượu etylic và metylen xanh 0,4% trong rượu etylic

(7) Dung dịch H2SO4 0,01N

(8) Hỗn hợp xúc tác: 0,2gam CuSO4.5H2O + 1,8gam

K2SO4

(9) Selen kim loại

(10) Metyl đỏ 0,2% trong rượu 600

b) Cách tiến hành

- Chuẩn bị mẫu

Cân 2 gam bột lá sương sâm cho vào bình ken-dan cỡ

100ml hay 250ml Chú ý: thủ thuật chuyển mẫu vật vào

bình ken-dan sao cho bột lá sương sâm không dính lên

thành và cổ bình Cho vào bình ken-dan 10ml dung dịch

H2SO4 đậm đặc (d=1,84) Để tăng nhanh quá trình vô cơ

hóa cần thêm chất xúc tác: 0,5 gam hỗn hợp xúc tác

K2SO4 : CuSO4: Se (100:10:1) Sau khi thêm các chất xúc

tác, đậy bình bằng phễu thủy tinh nhỏ rồi cặp kín vào giá

đỡ và đặt nghiêng một góc 450 trên bếp tách cất Đun cho

đén khi dung dịch hoàn toàn mất màu và chỉ đun mạnh

khi hỗn hợp đã hoàn toàn chuyển sang thể dịch lỏng

Đung cho đến khi dung dịch trong bình ken-dan hoàn

toàn trắng Để nguội, pha loãng bằng 30-50ml nước cất

- Tiến hành thí nghiệm:

Tiến hành theo phương pháp “lượng nhỏ”: amoniac

được cất bằng thiết bị “micro ken-dan”.Chuyển toàn bộ

dung dịch sau khi đã vô cơ hóa xong ở bình ken-dan vào

bình định mức 100ml thêm nước cất cho đến vach, lắc

đều Dụng cụ để cất trước khi sử dụng phải rửa sạch Lấy

vào bình tam giác (1) 20ml dung dịch H3BO3- 30%, thêm vài giọt chỉ thị ta-xi-rô và lắp vào thiết bị Đun sôi nước trong bình tạo hơi nước (2), mở nước vào ống sinh hàn.Sau đó, qua phễu (3) cho vào bình cất (4) 10ml dung dịch thí nghiệm trên và tiếp đó 8-10ml dung dịch NaOH-40% (sau khi đã đóng các khóa (5),(6) Tráng phễu bằng 1 lượng nhỏ nước cất rồi đóng khóa (8) lại Hơi nước rong bình (2) sục qua bình (4) và kéo theo NH3 sang bình hấp thụ (1) Qúa trình cất kết thúc sau 15 phút Đinh phân lượng tetraborat amon tạo thành bằng dung dịch H2SO4 – 0.01N

Sau khi đã lấy bình (1), đóng khóa(7) đồng thời mở khóa (5) Dung dịch chuyển từ bình chưng cất (4) sang bầu (9), mở khóa (6) tháo bỏ dung dịch bẩn đi Thí nghiệm xong phải rửa sạch thiết bị cất vi lượng một lần bằng HCl loãng và nhiều lần bằng nước cất

Cất 1 mẫu trắng để kiểm chứng với các thuốc thử và thao tác như trên- nhưng thay 10ml dung dịch đã vô cơ hóa bằng 10ml nước cất

Hình 2.2 Thiết bị Micro-kendan[6].

Hàm lượng Nitơ tổng số được tính bằng công thức sau:

Dựa vào tỷ lệ Nitơ tương đối ổn định trong thành phần cấu tạo của protein để xác định hệ số protein Thông thường, hàm lượng Nitơ toàn phần trong protein được xem như 16%, khi đó hệ số protein H: H=100/16= 6,25

Hệ số protein=6,25 hay còn gọi là hệ số trung bình thô

Hàm lượng protein x’(%)=x (%).H Trong đó:

x : hàm lượng Nito tổng số tính bằng (%)

x’: hàm lượng protein có trong mẫu lá sương sâm (%)

a : số ml H2SO4-0,01 N dùng định phân mẫu thí nghiệm (ml)

b : số ml H2SO4-0,01 N dùng định phân mẫu kiểm chứng (ml)

V: dung tích bình định mức (ml)

V1: số ml dung dịch thí nghiệm hút từ bình định mức vào

SVTH: Phạm Duy Phúc & Trần Thị Vui; GVHD: Ngô Thị Minh Phương 10 bầu cất

100 : hệ số chuyển thành %

m : lượng mẫu cân tính bằng (mg)

Kết quả xác định hàm lượng protein trong lá sương

sâm xem ở mục 1.5 mục phụ lục

2.2.2.4 Xác định hàm lượng pectin trong lá sương

sâm

Nguyên tắc: Trong môi trường kiềm loãng, pectin

hòa tan sẽ giải phóng ra nhóm methoxyl thành rượu

methylic và acid pectin tự do Acid pectin tự do trong môi

trường có mặt acid acetic sẽ kết hợp với CaCl2 thành dạng

muối kết tủa calcium pectate Từ hàm lượng muối kết tủa

có, thể tính được hàm lượng pectin có trong mẫu phân

tích

a) Chuẩn bị

Hóa chất: Dung dịch NaOH 0,1N; CH3COOH 0,1N;

CaCl2 1N; AgNO3 1%

b) Tiến hành

Lấy 5gam lá sương sâm tươi đã được làm nhỏ cho

vào bình tam giác dung tích 250ml, cho thêm 100ml

NaOH 0,1N, để hỗn hợp trong 7 giờ cho pectin xà phòng

hóa hoàn toàn thành acid pectin Sau đó, thêm vào 50ml

dung dịch acid acetic 0,1N và để yên 5 phút, thêm 50ml

CaCl2 1N để 1 giờ Sau đó đun sôi hỗn hợp trong 5 phút

rồi lọc qua giấy lọc đã được sấy khô đến khối lượng

không đổi, rửa kết tủa calcium pectate bằng nước cất

nóng cho đến khi không còn ion Cl- nữa (thử nước rửa với

dung dịch AgNO3 1%) Sau khi rửa xong, đặt giấy lọc có

kết tủa vào cốc, cân và sấy ở 1050 C đến khối lượng

không đổi [1][6]

Hàm lượng pectin trong lá sương sâm tươi được tính

theo công thức sau:

P(% )= m1 0,92

Trong đó:

P: là hàm lượng pectin có trong mẫu lá sương sâm tươi

m1: khối lượng cặn calcium pectate thu được (gam)

0,92: hệ số chuyển từ calcium pectate sang pectin

m: khối lượng mẫu cần phân tích (gam)

Kết quả xác định hàm lượng pectin trong lá sương sâm

xem ở mục 1.6 mục phụ lục

2.2.2.5 Xác định chỉ số DE của mẫu pectin thô

Phương pháp xác định mức độ ester hóa (DE) (theo

Food Chemical Codex, FCC, 1981; trích dẫn bởi

Singthong et al, 2005) [1].

Cách tiến hành: Cân 500 mg mẫu pectin khô cho

vào bình tam giác 250 mL, thêm 2 mL ethanol và pha

loãng bằng 100 mL nước cất Sau khi mẫu được hòa

tan hoàn toàn, thêm 5 giọt phenolphtalein, mẫu được

chuẩn độ với dung dịch NaOH 0,5N cho đến khi dung

dịch có màu hồng nhạt và ghi nhận kết quả và ghi

nhận kết quả Vbđ Sau đó thêm vào 10 mL NaOH 0,5

N và lắc thật mạnh rồi để yên khoảng 15 phút 10 mL

HCl được thêm tiếp vào và lắc cho đến khi màu hồng

biến mất Thêm vào 5 giọt phenolphtalein và chuẩn

độ với NaOH 0,5N cho đến khi dung dịch có màu

hồng nhạt bền trong 30 giây Ghi lại kết quả Vs

Tính toán kết quả:

Kết quả xác định chỉ số DE trong lá sương sâm tươi xem ở phần phụ lục

Hình 2.3 Mẫu được chuẩn độ với dung dịch NaOH

0,5N

CHƯƠNG 3- KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

3.1 Xác định một số thành phần hóa học cơ bản

trong lá sương sâm tươi

Lá sương sâm sau khi thu hái, chúng tôi tiến hành xác định hàm lượng của một số

thành phần hóa học chủ yếu Kết quả thu nhận được trình bày tại bảng 3.1

Bảng 3.1 Một số thành phần hóa học cơ bản trong

lá sương sâm tươi

Theo kết quả trên bảng 3.1 kết hợp với kinh nghiệm trong dân gian, thành phần pectin trong lá sương sâm chiếm tỉ lệ khá cao, nghiên cứu chiết tách pectin từ lá sương sâm là nghiên cứu có ý nghĩa

Vì vậy, chúng tôi lựa chọn pectin làm đối tượng để tiến hành nghiên cứu chiết tách với hiệu quả cao nhất rồi

từ đó xác định các tính chất của pectin chiết tách, đặc biệt